JP2005055058A

JP2005055058A - 空気調和装置

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Publication number: JP2005055058A
Application number: JP2003285665A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tanabe; 義浩田邉; Satoshi Suzuki; 聡鈴木; Hidetomo Nakagawa; 英知中川; Mitsuhiro Shirota; 光宏代田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: JP3873945B2

Abstract

【課題】空調される部屋に不足しがちな酸素濃度の改善と、二酸化炭素やホルムアルデヒド、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の有害物質の除去とを両立し、より自然界に近い部屋の空気質を高性能に改善するとともに、空気調和装置本体のコンパクト化、低コスト化、据付け作業性の改善、そして操作性を向上させる空気調和装置を提供する。
【解決手段】室内機と室外機からなり、前記室内機に少なくとも室内ファン、室内側熱交換器、室内制御装置を有し、前記室外機に圧縮機、室外側熱交換器および室外ファン、減圧装置、室外制御装置を有した空気調和装置において、外気の空気を酸素富化して室内に酸素富化空気を供給する酸素富化装置と、室内と室外とを結ぶ換気用ダクトに接続された換気装置を備え、室内空気の酸素濃度調整と二酸化炭素や有害物質の室外への排出を可能とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、換気機能及び酸素富化機能を備え、部屋の空気をより自然界に近い状態にすることを可能とする空気調和装置に関するものである。

空調された部屋で不足しがちな酸素濃度の回復を目的とした従来の技術として、酸素富化膜を用いた酸素濃縮器と酸素富化された空気を搬送する送風ファンを空気調和機の室外機に設けて、酸素濃度の高い空気を室内機に供給するものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
また同様の内容で、空気中の酸素と窒素等を分離する空気分離手段を備えた空気調和機が記載されいる。（例えば、特許文献２参照）

また、近年の住宅は高気密化が進み、従来では問題とされなかったＣＯ２濃度の増加、住宅建材から放出さるホルムアルデヒドをはじめ、特に都会の空気で多く含まれるＮＯｘ、ＳＯｘ等の有害物質に関しての室内空気への混入が問題視されてきている。これに対して近年の空気調和機では、お部屋の空気の汚れを除去する目的で、空気調和機の室内ユニット本体内に空気清浄機能を有する電気式集塵器を熱交換器の風上側に配設したものが提案されている。（例えば、特許文献３参照）

特公平７−１０９３１３号公報（第３頁、第１図）特公平７−３０９２７号公報（第２−３頁、第１図）特開平１０−７８２３５号公報（第２−３項、第１図、第２図）

ところが、上述の空気清浄機能は、空気の汚れである、ホコリ、花粉、タバコの煙等の集塵は行うことが可能であるが、空調された部屋のＣＯ２濃度を低下すさせるることは難しいという欠点があり、さらに、空調される部屋に酸素濃度の高い空気を室内に供給しても、人の呼吸等で発生する二酸化炭素（ＣＯ２）濃度や住宅建材から放出される有害物質であるホルムアルデヒド等の増加が阻止できないため、室内空気の汚染は改善されないため健康的なお部屋の空気環境を供給できない問題点があった。
また、換気機能を搭載した空気調和装置においても、部屋の酸素濃度を改善する効果は少なく、また都会等では外気からの汚れた空気がお部屋に侵入するため、部屋の空気の汚染は必ずしも改善できないといった点や、さらには換気機能で十分に酸素濃度の改善を図るためには、相当の換気量が得られるための換気機能が大形化しコスト増加するとともに、空調した空気を外部に放出してしまうため熱効率が悪く、本来の冷房、暖房性能を悪化してしまう問題点があった。
また、空気清浄機能を備えた空気調和装置においても、同様にお部屋の空気中に浮遊したホコリや煙草等の除去は可能であるが、ニ酸化炭素の除去等はできないとともに、もちろんお部屋の酸素濃度も改善できない課題があった。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたもので、空調される部屋に不足しがちな酸素濃度の改善と、二酸化炭素やホルムアルデヒド、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の有害物質の除去とを両立し、より自然界に近い部屋の空気質を高性能に実現することが可能であり、コンパクト化、低コスト化、据付け作業性の改善、操作性を簡単にすることを図れる空気調和装置を提供するものである。

本発明に係る空気調和装置は、室内機と室外機からなり、前記室内機に少なくとも室内ファン、室内側熱交換器、室内制御装置を有し、前記室外機に圧縮機、室外側熱交換器および室外ファン、減圧装置、室外制御装置を有した空気調和装置において、外気の空気を酸素富化して室内に酸素富化空気を供給する酸素富化装置と、室内と外気とを結ぶ換気用ダクトに接続された換気装置を備えたものである。

本発明の空気調和装置は、室内機と室外機からなり、前記室内機に少なくとも室内ファン、室内側熱交換器、室内制御装置を有し、前記室外機に圧縮機、室外側熱交換器および室外ファン、減圧装置、室外制御装置を有した空気調和装置において、外気の空気を酸素富化して室内に酸素富化空気を供給する酸素富化装置と、室内と外気とを結ぶ換気用ダクトに接続された換気装置を備えたので、不足しがちな酸素濃度調整と、部屋の空気に含まれる埃や二酸化炭素や有害物質の除去とを両立し、より自然界に近い部屋の空気質を高性能に実現できるという効果を有する。

実施の形態１．
以下、この発明の空気調和機の一実施例を詳細に説明する。

本発明の実施の形態１は、室内機と室外機を有した室内外分離のセパレート型空気調和装置で圧縮機の回転数をインバータ制御による能力可変可能な空気調和装置を例にとり、それを図１を基に説明する。
図１において、圧縮機１、冷媒流路切換弁５（以下四方弁と称す）、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、その室外側熱交換器８及び室内側熱交換器６にそれぞれ室外ファン１１、室内ファン９を備えている。上記圧縮機１は回転速度が可変可能なインバータ駆動方式であり、室内機に設けた室内制御装置１５が室内機内蔵の室温検出サーミスタ１９により検知された室温とリモコン２２により所望する室内空調条件として設定された設定温度との差を算出ることにより建物負荷を検知し、そして建物負荷に応じて室外機に搭載した圧縮機の運転回転数を演算して、室外機に設けた室外制御装置１６に運転情報を伝送する。この室外制御装置１６は、上記室内制御装置１５からの運転情報に基づき自動的に圧縮機駆動回転数の制御を行い、これにより圧縮機から吐出する冷媒を凝縮側熱交換器、減圧装置、蒸発側熱交換器そして圧縮機へと循環させる冷凍サイクルを構成している。

さらに、上記室内制御装置１５からの冷房運転指令または暖房運転指令を室外制御装置１６が受信し、冷房運転時は、室外熱交換器８を凝縮器として室内熱交換器６を蒸発器として用いる様に冷媒の流れを制御する四方弁５を制御する。暖房運転時には逆に室内側熱交換器６を凝縮器として室外側熱交換器８を蒸発器として冷媒を流すように四方弁５を制御する。また、この冷凍サイクルに封入する冷媒としてＨＦＣ冷媒であるＲ４１０Ａを使用している。

室外機には、酸素濃度を高める酸素富化膜内蔵ユニット１０１と真空ポンプ１０２を備えるとともに、室外機内に収納され前記真空ポンプ１０２を介して酸素富化膜内蔵ユニット１０１に接続した酸素富化空気用ダクト（室外機側）１０３ａを備えている。そして、前記酸素富化膜で生成した酸素富化空気を室内側へ導入するために、室内機側と室外機側とをダクトで接続する酸素富化空気用接続ダクト１０４を備え、その接続ジョイントである１０４ａと１０４ｂにて容易に接続が可能となっている。また、室内機には、酸素富化空気用ダクト（室内機側）１０３ｂとそれに接続されて酸素富化空気を室内に吹き出すための酸素富化空気吹出口１０５が設けらる。なお、酸素富化空気用接続ダクト１０４及び室内機側の酸素富化空気用ダクト１０３ｂは外径６ｍｍの小径チューブを使用している。

上記酸素富化膜内蔵ユニット１０１に用いる機能膜は、空気中の酸素、窒素等の分子において、特に酸素を透過しやすい機能膜（酸素富化膜）であり、この酸素富化膜を透過した空気は、酸素濃度が自然界の約２１％濃度に対し、酸素濃度が高い約３０％の空気をつくりだすことが可能である。また酸素富化膜に空気を透過しやすくするため、酸素富化膜の２次側に設けた真空ポンプ１０２により減圧することで高濃度酸素を抽出し、さらにこの真空ポンプ１０２の吐出口から高濃度酸素を室内に導く。

室内機には、換気装置２０１、及び換気用ダクト２０２を備えている。ここでは、換気用ダクト２０２は、外径２５ｍｍの口径ダクトを使用している。図６の換気装置の内部構成図に示すように、換気装置の換気ファン２０４は換気モータケース２０７を介して換気モータ２０５に固定され、換気ケーシング２０６内で室内の空気を室外に排気する方向に回転駆動するのに加え、送風機の回転を反転して外気を室内に給気する方向に逆回転駆動することが可能である。さらに空気の汚れを検出する空質検知手段である室内空気汚れ検知センサー２１を備えており、このセンサー２１により空気が汚れていると判断した時は、換気用送風機（ファン）２０４は、室内の空気を外気に排気する方向に回転して空気の汚れを室外に排出する。また、前記センサー２１が空気の汚れが所定基準値以下と判断した場合は、外気の空気を室内に給気する方向に換気用送風機（ファン）２０４は回転し、室外の新鮮な空気を室内側へ給気する。

なお、空気の汚れを検出する室内空気汚れ検知センサー２１として、ホコリ、花粉、タバコ等に反応するセンサーや、ニ酸化炭素（ＣＯ２）濃度に応じて反応するセンサーや、又は酸素濃度に反応するセンサー等さまざま存在しているので、検出したい対象成分に応じて使い分ければよい。たとえば、空気の汚れをしてタバコの煙に応じて反応したい場合には、タバコ検出用センサーを用い、空気の汚れの中で特に二酸化炭素濃度が増加したときに反応したい場合には、ニ酸化炭素濃度検出用センサーを用い、酸素濃度が低下したときに、空気が汚れていると判断する場合には酸素濃度検出用センサーを用いればよい。

次に図２、図３、図４、図５をもとに、本発明の実施の形態１に係わる室内機の構成を説明する。
図２は室内機を正面側からみた室内機の正面図、図３は室内機を壁に据付けた状態で配管穴が室内ユニット正面からみて右側にある場合の室内機裏面の配管収納状態図、図４は室内機を壁に据付けた状態で配管穴が室内ユニット正面からみて左側にある場合の室内機裏面の配管収納状態図、図５は室内機の化粧パネルを取り外して内部に設けた換気装置及び酸素富化空気吹出口の構成を示す室内機の内部斜視図である。

図５において、換気装置２０１は室内機を正面からみて左側の室内側熱交換器６と室内機外郭側板の間に配設し、その駆動装置および制御基板等を備えた室内制御装置１５の設置場所（図５では右側）と室内側熱交換器６を挟んで左右対向した位置に配置している。また、この室内制御装置１５を設置した方向（室内機を正面からみて右側）には、室内熱交換器６へ冷媒が流れる入り口となる配管及び出口となる配管がその周りを断熱材で覆われた冷媒接続配管（コネクトパイプ）２３が室内側熱交換器６に接続され、その接続側の一部も室内機内部に収納されている。このコネクトパイプ２３は室内機の裏側に約５０ｃｍ延出しており、構成する大小の２本の配管は、ガス冷媒が流れる配管の外径はφ９．５２ｍｍと液冷媒が流れる配管の外形はφ６．３５ｍｍの配管であり、それぞれの配管の先端には室外側に冷媒を導くための延長配管を接続する接続口（ユニオン接続部）１３ｂ、１４ｂがそれぞれ備えられている。

そして、前記換気装置２０１に接続され換気空気を流通させる換気用ダクト２０２は、前記コネクトパイプ２３が取り付けられている方向と左右対向した方向（本実施例では室内機の正面から見て左側）から室内機の機外へ延出して備えられている。さらに、前記コネクトパイプ２３が備えられている側面（本実施例では室内機の正面から見て右側）から室内機の裏面に、酸素富化空気用ダクト１０３ｂがのびている。これらコネクトパイプ２３、換気用ダクト２０２および酸素富化空気用ダクト１０３ｂを収納するための空間として、室内機の背面側に背面収納空間部２５を備えている。

次に、本実施の形態で示す空気調和装置の据え付け方法について説明する。尚ここでは壁掛け型室内機と分離した室外機とを有したセパレート型の空気調和装置を例に、特に換気装置と、酸素富化装置の据付け作業を中心に説明する。
まず、空気調和装置の室内機と室外機とを接続するため、室内機を設置する部屋の壁の近傍に室内側から室外側へ貫通した配管用壁穴２６を設ける。この配管用壁穴２６は通常直径６５ｍｍ程度の穴をあけるのが一般的である。そして、室内機側からは、冷媒接続配管（コネクトパイプ）２３、電源及び信号線からなる配線２７、室内側熱交換器からの結露水を室外に放出するドレンホース２４及び換気用ダクト２０２、さらに酸素富化空気用ダクト１０３ｂを配管用壁穴２６を通じて室外側に延出させる作業を行う。図８の配管用壁穴２６内における収納状態図に示すように、電源及び信号配線２７を中心に液管１４とガス管１３からなるコネクトパイプ２３、ドレンホース２４および換気用ダクト２０２を略三角形状に、そして酸素富化空気用ダクト１０３ｂを前記換気用ダクト２０２に隣接して配置する。室内機側に設けた換気用ダクト２０２が短い場合は、延長用ダクトを追加して室外側までダクトを導く。また酸素富化空気用ダクト１０３ｂも同様に、室内機側に設けた酸素用ダクト１０３ｂが、室外機側に導くまで届かず、短い場合には延長用ダクトを用いて、室外機側まで導く作業を行う。もちろん、冷媒を流通させるコネクトパイプ２３も同様に、冷媒配管長が短い場合は延長配管１３，１４を接続する。またドレンホース２４は、ホースの外周に断熱材を巻いており、断熱材を含め外径Φ２５ｍｍである。

次に、前記コネクトパイプ２３および冷媒延長配管、電源及び信号線からなる配線２７、ドレンホース２４、酸素富化空気用ダクト１０３ｂ、換気用ダクト２０２を室外側へ導くための準備作業が終了した後、これらの配管、ダクト、配線、ホースを一旦ビニールテープ等で束ねることで配管用壁穴２６に通しやすくする。さらに詳しく説明すると、例えば設置する室内機の正面からみて右側に配管用壁穴２６がある場合は、図３に示す様に換気用ダクト２０２を室内機の背面の配管収納空間部２５に収納して換気用ダクトの下流側が室内機の右側に配置するようにして、前記コネクトパイプ（冷媒配管）２３、配線２７、換気用ダクト２０２、酸素富化空気用ダクト１０３ｂ、ドレンホース２４とともに室内機正面からみた右側の裏面で、壁面に設けた配管用壁穴にこれらの配管及びダクトが挿入しやすい様に束ねる作業を行う。この場合、室内機背面下方の配管収納空間部２５に収納するものは、換気用ダクト２０２のみであるため、この配管収納空間部の空間断面積に対して十分収納することが可能である。

一方、室内機の正面からみて左側に配管用壁穴２６がある場合は、図４に示す様にコネクトパイプ（冷媒配管）２３と酸素富化空気用ダクト１０３ｂと電源及び信号配線２７を前記配管収納空間部２５に収納してそれらの端部側が室内機の左側にくるようにし、これらと換気用ダクト２０２およびドレンホース２４等を合わせて左側で束ねる作業を行う。このとき、酸素富化空気用ダクト１０３ｂは小径であるため、コネクトパイプ（冷媒配管）２３及び電源及び信号配線２７と隣接して同時に配管収納空間部２５に収納しても、十分収納可能である。

以上のように、換気用ダクト２０２と酸素富化空気用ダクト１０３ｂとを室内機の熱交換器を挟んでそれぞれ左右対向した両側方向に対向して設置し、また酸素富化空気用ダクトをコネクトパイプ２３を設けている同じ片方側に備えているため、室内機の背面に設けた配管収納空間部２５のスペースを有効に活用できるため、壁掛型室内機のこのスペースを最小限にすることが可能である。

また、酸素富化空気用ダクト１０３ｂの外径は換気用ダクト２０２の外径の１／２以下としているため、図７（ａ）に示すように換気用ダクトや配管等を束ねたときにできる空間部（図中の斜線部）内に収まり易くなる。一方、逆に酸素富化空気用ダクトの外径が換気用ダクトの外径の１／２以上の場合は、図７（ｂ）に示すように酸素富化空気用ダクト１０３ｂを圧接してつぶしやすくなり空気の流通が悪化するなど、このような状況を極力防ぐことが可能となる。

本実施の形態では、室内機に換気ファンを有した換気装置２０１を設けており、図９の室内機及び室外機の接続概要図に示すように、この換気装置に接続された換気用ダクト２０２が室内機から室外側に配管用壁穴２０６を通って延出可能な長さのみで室内空気の換気が可能であるため、換気用ダクトが最短ですみ換気装置の小型化が図れる。さらに、図１０の室外機の主要部品配置図に示すように、室外機内部で室外ファン１１により室外側熱交換器を通過する外気が流通する風路に酸素富化膜内蔵ユニット１０１を配置し、圧縮機１や室外制御装置１６等が設けられた機械室側に真空ポンプ１０２を配置する構成にて上記酸素富化装置を室外機に設けて、酸素富化空気用ダクト１０３ｂから室内機へ酸素富化空気を導いているため、部屋への据付け制約がある室内機のサイズを大形にすることなく、また空調機本来の機能である冷房及び暖房性能をほとんど低下させずに、換気機能と酸素富化機能を両立することが可能となる。

次に、上記酸素富化装置の動作について説明する。
図１のリモコン２２に設けた酸素富化機能ボタンを使用者が操作してその指令が送信されると、室内制御装置１５は室内ファン９を運転するとともに、室外機側に酸素富化装置の駆動信号を送信する。室外制御装置１６は、その伝送されてきた信号をもとづき、室外側熱交換器８に外気を通過させて熱交換させる室外ファン１１を駆動すると同時に、酸素富化膜内蔵ユニット１０１にパイプ接続された真空ポンプ１０２を駆動する。尚、上記酸素富化機能ボタンによる信号が送信される前に、冷房や除湿や暖房運転が既に運転している場合は、室内及び室外ファンは既に運転を開始しているため、この場合は酸素富化機能ボタンにより制御信号が送信されたら、真空ポンプ１０２のみが駆動することになる。

室外ファン１１が駆動すると、図１２の酸素富化膜の構成図、および図１３の酸素富化膜内蔵ユニットの構成図に示すように、酸素富化膜内蔵ユニット１０１において空間を有して配設された酸素富化膜の一次側空間に外気が導かれるとともに、酸素を透過しやすい酸素富化膜の二次側空間に真空ポンプ１０２により一次側との差圧をつくることにより、この酸素富化膜を通過した外気から酸素濃度を高めた空気をつくりだし、酸素富化空気用ダクト１０３ａ、１０４、１０３ｂを経て、室内機内部に設けた酸素富化空気の吹出口１０５から室内へ放出し、空調される部屋の酸素濃度を高める。また、その際室内機側では室内ファン９が駆動しているので、酸素濃度が高い空気は、空気調和装置により冷やされ又は暖められた空気とともにその室内吹き出し口から部屋中に拡散される。一方、酸素富化膜内蔵ユニット１０１における酸素富化膜の一次側空間に導入されてこの酸素富化膜を通過せずに残った外気は、酸素富化膜の２次側へ酸素を多く導出した分、窒素濃度の高い空気がつくられることになり、この空気はそのまま外気に放出される。

さらに、酸素富化膜を通過した外気は、高濃度酸素の空気のみばかりではなく、外気中に含まれる水分も透過するため、酸素富化空気用ダクトの内部には、外気状態により結露が生じる。この発生する結露を定期的に乾燥させるために、酸素富化膜内蔵ユニット１０１と真空ポンプ１０２の間を接続する酸素富化空気用ダクトの途中に設けた外気導入弁１０６を定期的に切換え操作（開弁）し、そこから乾燥した外気エアーを室外機側から室内機側へ接続した酸素富化空気用ダクトに送り込み、内部を乾燥させる運転を行う。

以上のように、使用者がリモコン２２の操作ボタンの操作により、酸素富化駆動信号が送信されたら、室外から高濃度酸素空気が室内に導入され、空調のために閉め切ったお部屋で不足しがちな酸素濃度を補うことが可能となり、居住者のリラクゼーションや、疲労回復を助ける効果がある。

次に、換気機能の動作について説明する。
リモコン２２から、空清・換気ボタンによる信号が送信されると、室内制御装置１５は換気装置２０１の換気モータ２０５を駆動し、換気ファン２０４が作動する。さらに室内機に設けられ空気の汚れを検出する汚れセンサー２１が、室内における空気の汚れの程度を検出し、汚れていると判断した場合には、換気ファン２０４は室内の空気を室外へ排気する方向に回転し、室内機の吸い込み側に設けた換気給排気口２０８からお部屋の空気を吸い込み、換気用ダクト２０２を経て外気に放出される。図１１の室内機に搭載した空気清浄装置の配置概要図に示すように、空気清浄装置２８が室内側熱交換器の室内空気吸い込み上流側に配設されている室内機では、さらに、空清・換気ボタンは空気清浄機能ボタンとも連動しており、空気の汚れセンサー２１が汚れていると判断した場合は、空気清浄装置２８も作動する。つまり、汚れセンサー２１が汚れていると判断した場合には、お部屋の空気の汚れである、ホコリ、花粉、煙草等などを空気清浄装置２８で除去し、この空気清浄装置２８では除去しにくい、ホルムアルデヒド、ＮＯｘ、ＳＯｘの有害物質や二酸化炭素や一酸化炭素等は、換気機能で室外に放出し、空気の汚れを除去することが可能である。また、空気清浄機能として、電気集塵方式と、静電フィルター方式とがあるが、どちらのものを使用してもよい。そして、上記換気および空気清浄の動作により、空気が清浄され、汚れセンサー２１により、空気が汚れていなと判断すると、空気清浄装置２８を自動的に作動停止し、さらに換気機能の換気ファン２０４は、外気から室内側に空気を給気する方向に回転を反転させ、外気の新鮮な空気を導入する。

以上のように空気の汚れを除去する手段として、換気装置２０１のほかに、電気集塵機能による空気清浄装置２８をも搭載しており、換気装置は上記空気清浄機能で除去できない物質のみを除去すればよいため、換気ファン２０４及び換気ダクト２０２を小形化できるメリットがあり、そのため更に酸素機能を搭載することが実現できる。さらに、汚れセンサー２１より、室内の空気の汚れ状態を検出し、空質状況に応じ適切な運転を行うことにより、無駄な電力を阻止するとともに、より清浄度の高い空気を作り出すことが可能となる。

本実施の形態では、換気装置２０１として室内の空気を室外に排気する機能と、室外の空気を室内に給気する機能の両方を有した換気装置について説明したが、どちらか一方のみの機能を有した換気装置でもよい。但し、換気機能が排気のみの場合は、空気の汚れを除去した後は、酸素富化空気を室内に導入するのみであるため、新鮮な空気を導入する効果は少なくなるが、その他の機能は満足することができる。また、換気装置２０１が給気のみの場合は、空気清浄機能で除去しにくい二酸化炭素、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の有害物質等の除去性能は低下するが、その他の機能は満足することができる。

また、本実施の形態では空気の汚れを検出する室内空気汚れセンサー２１を搭載した空気調和装置で説明しているが、汚れセンサーを設けなくとも良い。但しこの場合、リモコンの操作ボタンに換気用操作ボタンおよび酸素富化用操作ボタンを設けることで、本実施の形態と同一機能となるが、ユーザが室内空気の汚れ状態から判断して必要に応じてリモコン２２の操作しなおす必要があるため、操作性は悪化することになる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図１４は換気装置２０１を室外機側に設置したときの構成図であり、図１５は室外機外郭の冷媒配管接続用バルブ配置側と同じ側面に接合して換気装置２０１を設けたときの外観図である。この場合、換気装置２０１を室外機側に設けているため、寸法制約が厳しい室内機には換気装置２０１を収納する必要がなくなるため、空気調和装置本来の機能である冷房及び暖房性能を損なわずに換気機能を満足する事が可能となる。しかし、室内機側に換気装置２０１を有した場合は、換気空気を流通させる換気用ダクト２０２を室内機から室内壁を貫通して外気まで設置すればよいが、室外機に換気装置を有している場合は、換気用ダクト２０２を室外機から室内機まで、より長く接続する必要があり、据付け作業はこのダクトが長くなるだけは作業性が低下することになる。しかし、室外機側に換気装置を設ける場合は、ユニット寸法の制約が室内機の場合より少ないため、その分だけ換気装置２０１の大形化が可能となり、換気性能を高めることが可能となる。
なお、その他の構成及び、据付け作業、操作性に関しては、前述の実施の形態１と同一のため、説明を省略する。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について図１６を用いて説明する。ここでは、酸素富化装置及び換気装置を設けた空気調和装置において、部屋の空気を外気に放出するための換気装置に、酸素富化装置として使用した真空ポンプ１０２の吸引機能を換気機能として用いたものを示している。
図１６に示す空気調和装置は、酸素富化空気の吹出口１０５と酸素富化空気用ダクト１０３ｂ、１０４に加え、室内の空気を室外に排気するための室内空気吸入口１０９及び室内空気排気ダクト１１０を備えている。また、真空ポンプ１０２にて、室内空気の排気を行うために、室内空気排気用弁Ａ１０７及び室内空気排気用弁Ｂ１０８を備えている。なお、その他は上述の実施の形態１と同一のため、説明を省略する。

次に、真空ポンプ１０２を用いて、室内空気の排気を行うための動作について説明する。酸素富化運転（酸素富化空気をつくり室内側へ供給する運転）を行う場合は、実施の形態１と同様の動作を行うために、酸素富化膜内蔵ユニット１０１と真空ポンプ１０２とを接続するダクトの途中に室内空気排気ダクト１１０を接続させるための室内排気用弁Ａ１０７を閉状態、真空ポンプ１０２から室内機の酸素富化空気の吹出口１０５につながる酸素富化空気用ダクト（室外機側）１０３ｂの途中に設けた室内排気用弁Ｂ１０８は開の状態、真空ポンプ１０２と上記室内排気用弁Ｂ１０８の間に設けられた室内空気排気口の切換弁１１５は閉の状態とする指令を室外制御装置１６は出力するとともに、真空ポンプ１０２へは運転指令を行う。これにより酸素富化膜内蔵ユニット１０１で、酸素濃度の高い空気を抽出し、酸素富化空気用ダクト１０３ａ、１０４、１０３ｂから、さらに、酸素富化空気の放出口である吹出口１０５に導入され、高濃度酸素を室内に放出する。
また、酸素富化空気用ダクト１０３ａ、１０４、１０３ｂ内に付着した結露水を乾燥する場合には、室内空気排気用弁Ａ１０７を開弁し、室内空気吸込口１０９より室内空気を導入し乾燥運転を行う。この動作に関しては、実施の形態１で説明したのと同一であるので詳細の説明は省略する。

次に、室内機に設けられた室内制御装置１５より室外制御装置１６へ換気運転の指令が送信されてきた場合の動作について説明する。
この場合は、室内空気排気用弁Ａ１０７及び室内空気排気口の切換弁１１５を開弁するとともに、室内空気排気用弁Ｂ１０８を閉弁の状態とする。これにより、真空ポンプ１０２は室内機側に設けた室内空気吸入口１０９より、室内の空気を吸入し真空ポンプ１０２を通じて、ダクト内乾燥用外気導入弁１０６から吸入した室内の空気を室外へ排出することができる。なお、その他の動作については、前述の実施の形態１と同一であるため、説明を省略する。

以上のように、室内空気排気用弁およびダクトを配設し、酸素富化空気をつくりだすための真空ポンプ１０２を用いて、室内の空気を吸入し、そして室外へ排出することができるので、専用の換気装置が不要となり、コストの低減が可能となる。また、この真空ポンプを使用することで、吸引力が強いため、換気用ダクトの径を小径化することが可能となる効果が得られる。

この実施の形態３に係りさらに別の形態について、図１７を用いて説明する。
図１７はさらに別の空気調和装置の構成図であり、１１３は室外機側に設けられた真空ポンプ１０２から室内機に設けた酸素富化空気の吹出口１０５につながる酸素富化空気用ダクト１０３ｂ（室外機側）に設けた室内空気排気用弁Ｃ、１１４は前記室内空気排気用弁Ｃより吹出口１０５側のダクトと酸素富化膜内蔵ユニット１０１と真空ポンプ１０２の間のダクトとをつなぐバイパス用ダクトを接続する室内空気排気用弁Ｄ、１１５は真空ポンプ１０２と前記室内空気排気用弁Ｃ１１３の間のダクトに設けられた室内空気排気口の切換弁である。なお、図１と同一または相当部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

この構成において、酸素富化運転を行う場合は、室内空気排気用弁Ｃ１１３を開弁、室内空気排気用弁Ｂ１１４を閉弁、室内空気排気口の切換弁１１５を閉弁と設定することで、上述の実施の形態１に示す酸素富化空気をつくりだし室内側へ供給する運転と同一となる。一方、排気運転を行う場合は、室内空気排気用弁Ｃ１１３を閉弁するとともに、室内空気排気口の切換弁１１５及び室内空気排気用弁Ｄ１１４を開弁とする。この場合、酸素富化空気の吹出口１０５より、室内の空気を吸入し、酸素富化空気用ダクト１０３ｂ（室内機側）、１０４、１０３ａ（室外機側）の順に室内空気を導き、室内空気排気口の切換弁１１５より室内の空気を室外に放出する。

以上の動作を行うことで、酸素富化空気をつくりだすための真空ポンプ１０２を用いて、室内の空気を室外側へ導出することができ、専用の換気装置が不要となるとともに、酸素富化空気用ダクト１０３ｂ、１０４、１０３ａ及び吹出口１０５を酸素富化空気の供給と室内空気の排気換気の両方にそのまま使用することが可能であるため、これらの部品に関しても共有化が可能となる。また、さらにコスト低減が図れるとともに、据付け性も改善向上できる効果が得られる。

また、酸素富化運転中に酸素富化空気用ダクト内に付着した結露水を乾燥させる場合には、上述の室内空気を排気する換気運転と同一の運転を所定間隔で定期的に行えば、室内の空気を酸素富化空気用ダクト内に導入することで、結露水を乾燥することが可能となる。その他の動作については、上述の実施の形態１と同一であるため、説明を省略する。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の正面図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機裏面からみた配管収納状態図（配管穴がユニット正面からみて右側にある場合）である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機裏面からみた配管収納状態図（配管穴がユニット正面からみて左側にある場合）である。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の化粧パネルを外した状態での内部斜視図である。本発明の実施の形態１に係わり、空気調和装置に配設する換気装置の内部構成図である。本発明の実施の形態１に係わり、酸素富化空気用ダクトと換気用ダクトの配置における、（ａ）酸素用ダクトの外径が換気用ダクトの外径が１／２以下の場合の配置図、および（ｂ）酸素用ダクトの外径が換気用ダクトの外径が１／２以上の場合の配置図である。本発明の実施の形態１に係わり、配管用壁穴に収まる、各配管、配線、ダクト等の収納状態図である。本発明の実施の形態１に係わり、室内機及び室外機の接続概要図である。本発明の実施の形態１に係わり、室外機の主要部品配置図である。本発明の実施の形態１に係わり、室内機に搭載した空気清浄装置の設置概要図である。本発明の実施の形態１に係わり、空気調和装置に搭載する酸素富化膜の構成図である。本発明の実施の形態１に係わり、空気調和装置に搭載する酸素富化膜内蔵ユニットの構成図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の室外機の外観図である。本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の構成図である。本発明の実施の形態３に係る別の空気調和装置の構成図である。

符号の説明

１圧縮機、２吐出配管、３吸入配管、４アキュムレータ、５四方弁、６室内側熱交換器、７減圧装置（電子制御式膨張弁）、８室外側熱交換器、９室内ファン、１０室内ファンモータ、１１室外ファン、１２室外ファンモータ、１３ガス側延長配管、１３ａガス側延長配管の接続口（室外機側）、１３ｂガス側延長配管の接続口（室内機側）、１４液側延長配管、１４ａ液側延長配管の接続口（室外機側）、１４ｂ液側延長配管の接続口（室内機側）、１５室内制御装置、１５ａ換気ファン駆動部、１５ｂ室内ファン駆動部、１５ｃリモコン受光部、１６室外制御装置、１６ａ圧縮機駆動部、１６ｂ室外ファン駆動部、１６ｃ真空ポンプ駆動部、１７圧縮機温度サーミスタ、１８室内機配管温度サーミスタ、１９室温検出サーミスタ、２０室外機配管温度サーミスタ、２１室内空気汚れ検知センサー、２２リモコン、２３コネクトパイプ、２４ドレンホース、２５配管収納スペース、２６配管用壁穴、２７電源及び信号配線、２８空気清浄装置、１０１酸素富化膜、１０２真空ポンプ、１０３ａ酸素富化空気用ダクト（室外機側）、１０３ｂ酸素富化空気用ダクト（室内機側）、１０４酸素富化空気用ダクト、１０４ａ，１０４ｂ酸素富化空気用ダクトの接続ジョイント（室外機側，室内機側）、１０５酸素富化空気の吹出口、１０６ダクト内乾燥用外気導入弁、１０７室内空気排気用弁Ａ、１０８室内空気排気用弁Ｂ、１０９室内空気吸入口、１１０室内空気排気ダクト、１１１排気用延長ダクト、１１２ａ，１１２ｂ排気ダクトの接続ジョイント、１１３室内空気排気用弁Ｃ、１１４室内空気排気用弁Ｄ、１１５室内空気排気口の切換弁、２０１換気装置、２０２換気用ダクト、２０４換気ファン、２０５換気モータ、２０６換気ケーシング、２０７換気モータケース、２０８換気吸排気口。

Claims

室内機と室外機からなり、前記室内機に少なくとも室内ファン、室内側熱交換器、室内制御装置を有し、前記室外機に圧縮機、室外側熱交換器および室外ファン、減圧装置、室外制御装置を有した空気調和装置において、外気の空気を酸素富化して室内に酸素富化空気を供給する酸素富化装置と、室内と外気とを結ぶ換気用ダクトに接続された換気装置を備えたことを特徴とする空気調和装置。
前記酸素富化装置を室外機に設置するとともに、室外で酸素富化した空気を室内に導入する酸素富化用ダクトの外径を前記換気用ダクトの外径の１／２以下としたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
前記室内側熱交換器に接続し前記室内機の裏面に延出した接続配管と同じ方向に前記酸素富化用ダクトを配置し、前記室内側熱交換器を挟んで対向した側面に前記換気用ダクトを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の空気調和装置。
前記換気装置の換気ファンを室外機に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の空気調和装置。
前記換気ファンの回転による風の流れ方向が室内の空気を室外に排出する方向としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
前記換気ファンの回転による風の流れ方向が室外の空気を室内に給気する方向としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
前記換気ファンの回転による前記換気用ダクト内の流れ方向を、室内の空気を室外に排出する方向と、室外の空気を室内に給気する方向とに切換え可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
前記室内の空気を換気する換気手段として、前記酸素富化装置の真空ポンプを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の空気調和装置。
前記室内機に空気の汚れを集塵する空気清浄装置を搭載したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の空気調和装置。
前記室内機に室内の空気の汚れを検出する空質検知手段を搭載したことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の空気調和装置。